物联基础及实战 2

物联网Python编程物联网Python编程实战学生工作学生工作页（参考代码）主编：李博、王艇学生：学号：班级：江苏电子信息职业学院2024.02目录31949实验2Python变量与数据类型 224431实验3分支结构 324906实验4循环结构 4105实验5字符串处理 63880实验6列表与元组操作 720484实验7字典与集合操作 929145实验8函数与模块操作 107180实验9文件操作 1330607实验10数据库操作（选做） 1331516实验11异常处理 15231实验12面向对象 161569实验13图形识别 176863实验14图形识别 1830500任务19人脸识别 1915544任务20物联网综合实战 21

实验2Python变量与数据类型1、已知圆的半径r=3.5,请编程计算圆的面积和周长importmath

r=float(input("请输入圆的半径："))

P=2*math.pi*r

S=math.pi*r**2

print("半径：",r,"周长：",P,"面积：",S)#普通输出

print("半径：{:.2f}，周长：{:.2f}，面积：{:.2f}".format(r,P,S))#格式输出2、编程实现，输入一个华氏温度F输出对应的摄氏温度C，计算公式为：F=9×C/5+32或C=5×(F-32)/9tempType=input("请输入类型F（f）或者C（c）:\n")value=eval(input("输入温度值：\n"))iftempTypein['F','f']:print("华氏温度为：{:.2f}F".format(value))C=(value-32)/9*5print("摄氏温度为：{:.2f}C".format(C))eliftempTypein['C','c']:print("摄氏温度为：{:.2f}C".format(value))F=9*value/5+32print("华氏温度为：{:.2f}F".format(F))else:print("输入类型错误！\n")3.编程实现，输入一个数字a，计算a+aa+aaa+aaaa的值，如输入9，输出11106print("方法1")

n=inut("请输入一个a")

s1=eval("%s%s%s%s"%(n,n,n,n))

s2=eval("%s%s%s"%(n,n,n))

s3=eval("%s%s"%(n,n))

s4=eval("%s"%n)

print(s1+s2+s3+s4)

print("方法2")

a=int(input("输入数值："))#9

b=int(input("输入迭代次数："))#4

tem=''

res=0

foriinrange(b):#b输入4

tem=tem+'1'#1,11,111,1111

res=res+a*int(tem)#0+9，（9+99），（9+99+999），（9+99+999+9999）

print(res)print("方法3")

a=int(input("请输入一个数字a："))

count=int(input("输入几个数相加："))

res=0

foriinrange(1,count+1):

t=0

forjinrange(i):

t=t+10**j

res=res+(a*t)

print(res)实验3分支结构输入一元二次方程的3个参数，计算方程的实数根，分别采用以下几种结构实现：（1）、顺序结构：直接输出两个实数根（2）、单分支：处理b2-4ac大于0（3）、双分支：处理b2-4ac大于等于0，小于0的情况（4）、多分支：处理b2-4ac大于0，等于0，小于0的情况（5）、分支嵌套提示：平方根可以采用pow(a,1/2)方式；也可以导入math包importmath,使用math.sqrt()函数importmath

a=float(input("请输入a的值："))

b=float(input("请输入b的值："))

c=float(input("请输入c的值："))

ifa!=0:

delta=b**2-4*a*c

ifdelta<0:

print("无根")

elifdelta==0:

s=-b/(2*a)

print("唯一根x=",s)

else:

root=math.sqrt(delta)

x1=(-b+root)/(2*a)

x2=(-b-root)/(2*a)

print("x1=",x1,"\t","x2=",x2)实验4循环结构【课中】编程找出所有的水仙花数，水仙花数是指一个3位数，其各位数字的立方和刚好等于这三位数本身（例如：1^3+5^3+3^3=153）。num=input('请输入一个三位数:')num=int(num)#字符串转换为整型#取百位i=int(num/100)#print(type(i))#浮点型转换为整型#取十位j=int(num/10%10)#取个位k=int(num%10)result=i*i*i+j*j*j+k*k*kifresult==num:print(num,'是水仙花数')else:print(num,'不是水仙花数')【方法2】#分别用100~999这些数字一个一个判断targetList=[]targetList1=[]fornuminrange(100,1000):i=int(num/100)#取百位j=int(num/10%10)#取十位k=int(num%10)#取个位result=i**3+j**3+k**3ifresult==num:targetList.append(num)print('方式一找到水仙花数为：',targetList)fornuminrange(100,1000):result=pow(int(str(num)[0]),3)+pow(int(str(num)[1]),3)+pow(int(str(num)[2]),3)ifresult==num:targetList1.append(num)print('方式二找到的水仙花数为：',targetList1)1、判断一个字符串是不是回文。所谓回文就是从左到右，从右到左字符一样。【方法1】s=input('请输入一个字符串：')

result=True

foriinrange(len(s)//2):

ifs[i]!=s[-1-i]:

result=False

break

ifresult:

print('%s是一个回文数'%s)

else:

print('%s不是一个回文数'%s)【方法2】a=input("请输入一个字符串")

b=reversed(list(a))

iflist(b)==list(a):

print('回文')

else:

print('不是回文')【方法3】s=input()

ifs==s[::-1]:#

print("%s\nYes"%s)

else:

print("%s\nNo"%s)2、编程实现输出九九乘法表【方法一】for循环嵌套foriinrange(1,10):

forjinrange(1,i+1):print(j,'*',i,'=',i*j,end='\t')

print()【方法二】while循环嵌套i=1whilei<10:j=1#初始化内循环变量，因j每次都要从1开始，故j只能写在外循环内部与内循环平级whilej<i+1:print(j,'*',i,'=',i*j,end='\t')j+=1print()i+=1实验5字符串处理【课堂实验】两个字符串，从第一个字符串中删除第二字符串中所有字符。Str1=input('Str1:')

Str2=input('Str2:')

foriinStr1:

forjinStr2:

ifj==i:

Str1=Str1.replace(j,'')

print(Str1)1、编程实现，用户输入的一个字符串，请输出其全小写形式。print("方法1")

s=input()

ls=s.lower()

print(ls)#利用Unicode编码差

print("方法2")

defmyToLower(s):

t=""

foriinrange(len(s)):

ifs[i]>="A"ands[i]<="Z":

t=t+chr(ord("a")-ord("A")+ord(s[i]))

else:

t=t+s[i]

returnt

if__name__=='__main__':

print(myToLower("abcHJJ"))2、编程实现，用户输入一个数字，请采用宽度为18、右对齐方式打印输出，使用‘*‘填充print("方法1")

a=input("请输入一个数字：")

result='*'*int(18-len(a))+a

print("result:",result)

print("方法2")

str=input()

print('{:*>18}'.format(str))#>右对齐，<左对齐,^居中

print("方法3")

str=input()

print(a.rjust(18,'*'))#ljust左对齐，center居中3、编程实现，输入一个字符串s，其中包含多个减号‘-’。以字符减号‘-’分割s，并将其中首尾两段用加号‘+’组合后输出。str=input("输入一串字符串用-连接：")#this-is-python

strlist=str.split('-')

print(strlist[0]+"+"+strlist[-1])实验6列表与元组操作【课堂实验】（1）创建一个列表，依次存放每个月对应的天数。假设2月份的天数固定为28天。（2）根据用户输入的月份查询该月的天数并输出。1、编程实现，用户输入的3个整数，放入列表，并输出其中最大值。【方法1】list=input("请输入3个数用空格隔开").split("")

print(max(list))

【方法2】

defmax(*a):

m=a[0]

forxina:

ifx>m:

m=x

returnm

s,d,f=map(int,input().split())

print("最大值:",max(s,d,f))

if__name__=='__mai__':

x=input('输入若干数，空格隔开').split()

lst=[]

foriinx:

lst.append(int(i))

print(max(*lst))

【方法3】

defmax(*a):

m=a[0]

forxina:

ifx>m:

m=x

returnm

if__name__=='__main__':

a=input("输入:")

print(max(*a))【方法4】print('输入第一个整数')

a=int(input())

print('输入第二个整数')

b=int(input())

print('输入第三个整数')

c=int(input())

list1=[a,b,c]

print('最小值是：',min(list1))2、编程实现：假设某校有3个办公室均有足够的空余工位，现在有8位老师等待分配，请编写程序，完成8位老师办公室的随机分配。【简单输出】importrandomoffices=[[],[],[]]teachers=['Liu','Li','Zhang','xiaoli','Pan','Wang','zhao','diao']forteacherinteachers:index=random.randint(0,2)#index的值可能是0,1,2offices[index].append(teacher)print(offices)【格式化输出】importrandomoffices=[[],[],[]]teachers=['Liu','Li','Zhang','xiaoli','Pan','Wang','zhao','diao']forteacherinteachers:index=random.randint(0,2)offices[index].append(teacher)i=1forofficeinoffices:print(“第%d个办公室人数：%d，名单如下："%(i,len(office)))forteacherinoffice:print(teacher,end='')print('\n'+'-'*30)i+=1实验7字典与集合操作小明，小刚参加考试小明考了语文，数学，英语，一共考了287分，小刚考了语文，体育，数学，一共考了249分请从上面的描述中提取数据，存储到字典中，可以根据姓名获取这个人参与的考试种类和总分数。【方法1】examResult={"xiaoming":{"subjects":["语文","数学","英语"],"score":287},

"小刚":{"subjects":["语文","体育","数学"],"score":249}}

print("小明的考试类别及总分",examResult["xiaoming"]["subjects"],examResult["xiaoming"]["score"])

print("小刚的考试类别及总分",examResult["小刚"]["subjects"],examResult["小刚"]["score"])【方法2】a1={'type':"语文，数学，英语",'grade':287}a2={'type':"语文，体育，数学",'grade':249}name=input("请输入姓名:")ifname=='小明':print(a1['type'],a1['grade'])elifname=='小刚':print(a2['type'],a2['grade'])else:print("查无此人！")【方法3】dict={"小明":("语文数学英语",287),"小刚":("语文体育数学",249)}name=input("请输入学生姓名:")keys=dict.keys()ifnamenotinkeys:print("查无此人")else:print(dict[name])实验8函数与模块操作编写一个函数，求输入数据的绝对值deffabs(n):

ifn>=0:

returnn

else:

return-n

x=input("请输入一个数据:")

x=float(x)

print(fabs(x))编写一个函数，获取传入列表或元组对象的所有奇数位索引对应的元素，并将其作为新列表返回给调用者【方法一】defodd(L):

returnL[1::2]#切片技术

list=[3,1,5,9,1,0]

print(odd(list))

print(list)#list本身没有变化【方法二】defgetodd(l):

list=[]

foriinrange(len(l)):

ifi%2!=0:

list.append(l[i])

returnlist

list=[3,1,5,9,1,0]

print(getodd(list))编写一个函数，实现简单的计算器功能（传入两个数字和计算符，进行相应的计算）【方法1】defcal(exp):

if"+"inexp:

a,b=exp.split("+")

returnfloat(a)+float(b)

elif"-"inexp:

a,b=exp.split("-")

returnfloat(a)-float(b)

elif"*"inexp:

a,b=exp.split("*")

returnfloat(a)*float(b)

elif"/"inexp:

a,b=exp.split("/")

returnfloat(a)/float(b)

s=input("输入计算公式:")#例如输入3*8

print(cal(s))【方法2】defcal(x,y,f):

iff=="+":

returnx+y

eliff=="-":

returnx-y

eliff=="*":

returnx*y

eliff=="/":

returnx/y

else:

print("运算符输入错误!")

a=input("请输入第1个数据:")#例如输入3

a=float(a)

b=input("请输入第2个数据:")#例如输入8

b=float(b)

symbol=input("请输入运算符:")#最后输入*

print(cal(a,b,symbol))【方法3】defcal(a,b,symbol):

ifsymbol=="+":

print("%s%s%s=%s"%(a,symbol,b,a+b))

elifsymbol=="-":

print("%s%s%s=%s"%(a,symbol,b,a-b))

elifsymbol=="*":

print("%s%s%s=%s"%(a,symbol,b,a*b))

elifsymbol=="/":

ifb==0:

print("除数不能为零")

else:print("%s%s%s=%s"%(a,symbol,b,a/b))

else:

print("符号输入有误，请重新输入！！！")

a=int(input("请输入第一个数："))

b=int(input("请输入第二个数："))

symbol=input("请输入四则运算符号：(+-*/):")

cal(a,b,symbol='+')【方法4】methods={'1':'+','2':'-','3':'*','4':'/'}print("简单计算器实现\n""1代表相加\n""2代表相减\n""3代表相乘\n""4代表相除\n")defcalc(x,y,method):method_f=methods[method]returneval("{}{}{}".format(x,method_f,y))method=input("运算符：")a=int(input('数字1:'))b=int(input('数字2:'))print(calc(a,b,method))实验9文件操作【课中任务】将“7月下旬入库表.xlsx”表中第一个sheet页中所有第二列的元素写入到新的Excel表test.xlsx中。创建文件data.txt,向文件写入1000行数据，每行存放一个1～100之间的整数importrandom

f=open("data.txt","wt")

foriinrange(100):

n=random.randint(1,100)

f.write(str(n)+"\n")统计白居易的《长恨歌》中“长”“君王”出现的次数。f=open("chg.txt","rt",encoding="utf_8")

content=f.read()

num1=content.count("长")

num2=content.count("君王")

print(num1,num2)实验10数据库操作（选做）1、用sqlite创建一张学生信息表，表中包含学号、姓名、性别、年龄、班级、专业。2、向表中插入10条数据3、查询所有学生信息4、查询所有男生信息5、统计每个专业的人数6、删除年龄小于18岁的学生importsqlite3

sql="""

createtablestudents

(

pNovarchar(16)primarykey,

pNamevarchar(16),

pGendervarchar(8),

pAgeint,

pClassvarchar(16),

pSpecvarchar(16)

)

"""

try:

con=sqlite3.connect("students.db")#建立连接

cursor=con.cursor()#获取游标对象

cursor.execute(sql)#执行SQL

cursor.execute("insertintostudents(pNo,pName,pGender,pAge,pClass,pSpec)values('31020101','A','男',20,'310201','软件技术')")

cursor.execute("insertintostudents(pNo,pName,pGender,pAge,pClass,pSpec)values('32020101','B','男',21,'320201','移动开发')")

cursor.execute("insertintostudents(pNo,pName,pGender,pAge,pClass,pSpec)values('33020101','C','女',16,'330201','网络技术')")

cursor.execute("insertintostudents(pNo,pName,pGender,pAge,pClass,pSpec)values('33020102','D','男',20,'330201','网络技术')")

cursor.execute("insertintostudents(pNo,pName,pGender,pAge,pClass,pSpec)values('31020102','E','女',20,'310201','软件技术')")

cursor.execute("insertintostudents(pNo,pName,pGender,pAge,pClass,pSpec)values('32020102','F','女',22,'320201','移动开发')")

cursor.execute("insertintostudents(pNo,pName,pGender,pAge,pClass,pSpec)values('33020103','G','男',21,'330201','网络技术')")

cursor.execute("insertintostudents(pNo,pName,pGender,pAge,pClass,pSpec)values('31020103','H','男',20,'310201','软件技术')")

cursor.execute("insertintostudents(pNo,pName,pGender,pAge,pClass,pSpec)values('32020103','I','女',21,'310201','移动开发')")

cursor.execute("insertintostudents(pNo,pName,pGender,pAge,pClass,pSpec)values('31020104','J','男',20,'310201','软件技术')")

cursor.execute("select*fromstudents")

rows=cursor.fetchall()

forrowinrows:

print(row[0],row[1],row[2],row[3],row[4],row[5])

exceptExceptionaserr:

print(err)

try:

cursor.execute("select*fromstudentswherepGender='男'")

rows=cursor.fetchall()

forrowinrows:

print(row[0],row[1],row[2],row[3],row[4],row[5])

exceptExceptionaserr:

print(err)

try:

cursor.execute("selectcount(*)fromstudentswherepSpec='软件技术'")

rows=cursor.fetchall()

print("软件技术专业"+str(rows[0][0])+"人")

cursor.execute("selectcount(*)fromstudentswherepSpec='网络技术'")

rows=cursor.fetchall()

print("网络技术专业"+str(rows[0][0])+"人")

cursor.execute("selectcount(*)fromstudentswherepSpec='移动开发'")

rows=cursor.fetchall()

print("移动开发专业"+str(rows[0][0])+"人")

cursor.execute("deletefromstudentswherepAge<18")

exceptExceptionaserr:

print(err)

mit()#提交操作

con.close()#关闭连接实验11异常处理写一个模拟计算器:输入三个变量num1,mark,num2。根据mark的值选择运算类型,mark值为0,调用getSum方法,计算num1和num2的和;mark值为1,调用getDifference方法,计算num1和num2的差;mark值为2,调用getProduct方法,计算num1和num2的乘积;mark值为3,调用getQuotient方法,计算num1和num2的商;mark值为4,调用getRemainder方法,计算num1和num2的余数;对在计算过程中进行异常处理。defgetSum(a,b):

returna+b

defgetDifference(a,b):

returna-b

defgetProduct(a,b):

returna*b

defgetQuotient(a,b):

returna/b

defgetRemainder(a,b):

returna%b

whileTrue:

try:

num1=input("请输入第1个数据:")

num1=float(num1)

mark=input("请输入第2个数据:")

mark=int(mark)

ifmark<0ormark>4:

raiseException("请输入0-4之间的整数")

num2=input("请输入第3个数据:")

num2=float(num2)

break

exceptExceptionaserr:

print(err)

try:

ifmark==0:

print(getSum(num1,num2))

elifmark==1:

print(getDifference(num1,num2))

elifmark==2:

print(getProduct(num1,num2))

elifmark==3:

print(getQuotient(num1,num2))

else:

print(getRemainder(num1,num2))

exceptExceptionaserr:

print(err)实验12面向对象1、定义一个计算机类MyComputer它包含一个类属性：产量；三个对象属性：CPU类型（字符串），RAM内存大小（整型），硬盘大小（整型）；设计它的构造函数初始化并递增产量，设计一个显示电脑信息的函数，建立对象并调用显示函数显示电脑信息。

类添加一个输出产量的方法，添加到对象中，并调用测试。importtypes

classMyComputer:

count=0

def__init__(self,cpuType,ramSize,diskSize):

self.cpuType=cpuType

self.ramSize=ramSize

self.diskSize=diskSize

MyComputer.count+=1

defgetinfo(self):

print("CPU，RAM，Harddiskofthiscomputerareasfolloews：{}，{}，{}"

.format(self.cpuType,self.ramSize,self.diskSize))

deftotal(self):

print("Totalcomputer:{}".format(MyComputer.count))

#创建对象

computer=MyComputer("Intel(R)Core(TM)i5-10210UCPU@1.60GHz2.11GHz",16,500)

computer.getinfo()

#动态添加成员

computer.total=types.MethodType(total,computer)

computer.total()实验13图形识别【编程实现】使用Python打开指定的图片的文件，分析图片中矩形、圆形、正方形、三角形的数量。importcv2importnumpyasnp#定义形状检测函数defShapeDetection(img):contours,hierarchy=cv2.findContours(img,cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_NONE)#寻找轮廓点forobjincontours:area=cv2.contourArea(obj)#计算轮廓内区域的面积cv2.drawContours(imgContour,obj,-1,(255,0,0),4)#绘制轮廓线perimeter=cv2.arcLength(obj,True)#计算轮廓周长approx=cv2.approxPolyDP(obj,0.02*perimeter,True)#获取轮廓角点坐标CornerNum=len(approx)#轮廓角点的数量x,y,w,h=cv2.boundingRect(approx)#获取坐标值和宽度、高度#轮廓对象分类ifCornerNum==3:objType="triangle"elifCornerNum==4:ifw==h:objType="Square"else:objType="Rectangle"elifCornerNum>4:objType="Circle"else:objType="N"cv2.rectangle(imgContour,(x,y),(x+w,y+h),(0,0,255),2)#绘制边界框cv2.putText(imgContour,objType,(x+(w//2),y+(h//2)),cv2.FONT_HERSHEY_COMPLEX,0.6,(0,0,0),1)#绘制文字path='C:/Users/Administrator/Desktop/tuxing.jpg'img=cv2.imread(path)imgContour=img.copy()imgGray=cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_RGB2GRAY)#转灰度图imgBlur=cv2.GaussianBlur(imgGray,(5,5),1)#高斯模糊imgCanny=cv2.Canny(imgBlur,60,60)#Canny算子边缘检测ShapeDetection(imgCanny)#形状检测cv2.imshow("Originalimg",img)cv2.imshow("imgGray",imgGray)cv2.imshow("imgBlur",imgBlur)cv2.imshow("imgCanny",imgCanny)cv2.imshow("shapeDetection",imgContour)cv2.waitKey(0)实验14图形识别使用MyQR库制作一个包含个人手机号码及学号的个性动态二维码。fromMyQRimportmyqrmyqr.run(words="TestQR",picture="./1.gif",colorized=True)说明，“1.gif”动态存在在工程目录下，与以上代码的文件在同级2编程程序，解析动态二维码importosfrompyzbar.pyzbarimportdecodeimportcv2ascvfromPILimportImagefromPILimportImageSequencedefQRParsing(filePath):ifos.path.isfile(filePath):#判断是否是本地文件img=Image.open(filePath)#读取二维码动态图片i=0forframeinImageSequence.Iterator(img):#获取动态二维码图片中的第一帧frame.save("frame%d.png"%i)i+=1ifi>=1:breakimg=cv.imread("./frame0.png")#读取动态二维码第一帧图片texts=decode(img)#解码验证码图片fortextintexts:#遍历解码数据qrInfo=text.data.decode("utf-8")#将内容解码成指定格式print(qrInfo)#打印二维码信息else:#判断不是本地文件print("图片不存在")if__name__=='__main__':filePath="./2_qrcode.gif"QRParsing(filePath)任务19人脸识别【编程实现】在图像中指定位置绘制出矩形框。importcv2ascvimportnumpyasnpimg=cv.imread("D:/pic/lena.jpg")#读取一幅图像rows,cols=img.shape[:2]#获取图像的宽和高#在原始图像上绘制三个矩形img=cv.rectangle(img,(50,50),(rows-200,cols-200),(255,255,0),3)img=cv.rectangle(img,(70,70),(rows-100,cols-150),(255,0,255),5)img=cv.rectangle(img,(100,100),(rows-150,cols-100),(0,255,255),7)cv.imshow("img",img)cv.waitKey()cv.destroyAllWindows()【编程实现】使用OpenCV中提供的cv2.CascadeClasfier.detectMultiScale()函数检测一幅图像中的人脸。importcv2ascvimage=cv.imread("D:/pic/face.jpg")#读取一幅图像#获取XMI文件，加载人脸检测器faceCascade=cv.CascadeClassifier(r'D:/envs/python/Lib/sitepackages/cv2/data/haarcascade_frontalface_default.xml')gray=cv.cvtColor(image,cv.COLOR_BGR2GRAY)#转为灰度图#实现